[发明专利]提高光谱探测范围的分光装置及方法

权利要求书

1.一种提高光谱探测范围的分光装置，所述分光装置包括：

第一分光单元，所述第一分光单元用于测量光的分光，所述测量光的波长涵盖[λ₁，λ₂]；

第二分光单元，所述第二分光单元包括用于测量光经过所述第一分光单元分光前或/和后的光的分光且分光能力不同的色散部件M_i，i＝1，2，…N，N≥2；所述第一分光单元和第二分光单元的色散方向相互垂直；

探测单元，所述探测单元用于将接收到的所述测量光经过所述第一分光单元或所述色散部件M_i后的光信号分别转换为电信号I_i，i＝1，2，…N，N≥2，并传送到处理单元；

处理单元，所述处理单元用于组合接收到的所述电信号I_i，i＝1，2，…N，N≥2，从而得出所述测量光在[λ₁，λ₂]上的光强分布。

2.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述色散部件M_i同时设置在光路中，i＝1，2，…N，N≥2。

3.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述处理单元用于组合经过强分光能力的色散部件后的光信号转换的电信号中的长波长部分和经过弱分光能力的色散部件后的光信号转换的电信号中的短波长部分。

4.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：同方向的测量光中波长λ₁的光经过第一色散部件M₁后的偏折角为θ₁，所述同方向的测量光中波长λ₂的光经过第二色散部件M₂后的偏折角为θ₂，θ₁＝θ₂。

5.根据权利要求4所述的分光装置，其特征在于：所述处理单元用于组合所述探测单元传送来的经过所述第一色散部件M₁后的光信号转换的第一电信号I₁中的[λ₁，λ₃]部分和经过所述第二色散部件M₂后的光信号转换的第二电信号I₂中的(λ₃，λ₂]部分，λ₃∈[λ₁，λ₂]。

6.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述第二分光单元还包括移动模块，所述移动模块用于使所述色散部件M_i交替地设置在光路中，i＝1，2，…N，N≥2。

7.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述色散部件M_i是棱镜，i＝1，2，…N，N≥2。

8.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述色散部件M_i采用透射真空紫外波段光的材料。

9.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述材料是氟化镁、氟化钙或氟化锂。

10.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于：所述波长λ₁≤130nm、所述波长λ₂≥1050nm。

11.一种光谱分析系统，包括光源、采光装置、分光装置及分析单元，其特征在于：所述分光装置采用权利要求1-10中任一所述的分光装置。

12.根据权利要求11所述的分析系统，其特征在于：所述光源为电感耦合等离子体、火花直读光源、火焰、辉光放电、微波等离子体、紫外灯。